Les objets peuvent être classés en deux catégories distinctes :
Objet naturel : c'est un objet non modifié par l'homme
Objet technique : c'est un objet issu de matière transformée par l'homme, ensuite utilisée pour répondre à un besoin
Exemples d'objets naturels
Exemples d'objets techniques
Fonctionnement des objets
Les objets qui nous entourent ont des fonctions différentes, aussi la technologie qui les fait fonctionner est différente. Par exemple, une horloge possède un fonctionnement mécanique alors qu'une tablette possède un fonctionnement électronique et informatique.
Utilisation des objets techniques
Sur les images suivantes, on voit trois personnes porter des chapeaux :
Différences entre les chapeaux
Si on se demande ce qui différencie ces chapeaux, on trouve que :
Ils ont des formes différentes (la forme)
Ils sont constitués de matériaux différents (les matériaux)
Ils n'ont pas la même utilité pour chaque personne (fonction)
Moyens de chauffage
Sur l'image suivante, on voit plusieurs moyens qui nous permettent de chauffer une pièce :
Donc, tous ces objets servent à la même chose ; c'est-à-dire chauffer, mais la différence est qu'ils utilisent des sources d'énergie différentes (bois, pétrole…) et qu'ils ont été inventés à des époques différentes.
Un besoin est un manque identifié chez une personne ou chez un groupe de personnes.
Exemples
Une personne peut manquer d'un moyen de protéger ses pieds et ses chevilles efficacement pour faire de la randonnée ;
Les habitants d'une ville peuvent manquer de systèmes de transports en commun.
Un objet technique vise à combler ce manque en proposant de le satisfaire grâce à la technologie. Le but d'un objet technique est donc de satisfaire un besoin.
Exemples
Le manque de protection pour les pieds et les chevilles lors de la randonnée peut être satisfait par la conception et la fabrication d'une paire de chaussures de randonnée ;
Le manque de transports en commun peut être satisfait par la conception et la mise en place d'une nouvelle ligne de bus dans la ville.
Fonction d'usage
L'objectif d'un objet technique, ce à quoi il sert, représente sa fonction d'usage.
Exemples
La fonction d'usage de la paire de chaussures de randonnée est : protéger les pieds et les chevilles sur un sol accidenté ;
La fonction d'usage de la ligne de bus est : faciliter les déplacements des habitants de la ville.
Pour trouver la fonction d'usage d'un objet technique, on se pose la question : À quoi sert cet objet ?
Remarque : certains objets possèdent plusieurs fonctions d'usage, comme le smartphone par exemple, qui sert à téléphoner, aller sur le web et les réseaux sociaux, jouer, etc.
Fonction d'estime
En plus de la fonction d'usage, un objet technique est caractérisé par une fonction d'estime. La fonction d'estime représente ce qui fait que l'objet va plaire, et va être choisi par un utilisateur. Si plusieurs objets techniques satisfont le même besoin, et sont en concurrence, la fonction d'estime les départagera.
Exemples
La fonction d'estime de la paire de chaussures de randonnée dépend de l'esthétique de la chaussure, de sa forme et de sa couleur, etc. ;
La fonction d'estime de la ligne de bus dépend du confort des sièges, du prix du ticket, de la fréquence de passage des bus, etc.
La fonction d'estime d'un objet technique n'est pas la même pour tout le monde, elle dépend des goûts de chacun. En revanche, la fonction d'usage est la même pour tout le monde.
Pour trouver la fonction d'estime d'un objet technique, on se pose la question : Grâce à quoi cet objet plaît-il aux gens ?
Une invention permet de créer un objet technique, ou une partie d'un objet technique, qui ne ressemble à rien de ce qui a été créé avant. Une invention peut s'appuyer et réutiliser d'autres inventions plus anciennes.
Les principes techniques
L'invention est généralement basée sur un ou plusieurs principes techniques. Un principe technique est une idée de départ qui va permettre d'imaginer et de concevoir une invention.
Exemples d'inventions et de principes techniques
La première ampoule électrique (pour éclairer une pièce ou une rue) à avoir été créée est une invention. Cette invention se base sur le principe technique suivant : "quand de l'électricité passe dans un filament métallique, le filament chauffe et produit de la lumière."
La première lampe torche électrique à avoir été créée est aussi une invention, car un nouvel objet technique est créé, qui permet de "transporter la lumière avec soi". Cet objet s'appuie sur une autre invention plus ancienne : l'ampoule électrique. Le principe technique de la lampe torche est "rendre l'ampoule électrique transportable par une personne en l'associant avec une source d'énergie portable (la pile électrique)".
Innovation
De l'invention à l'innovation
En général, une invention ne peut pas être commercialisée (vendue à beaucoup de personnes) telle quelle. Avant sa commercialisation, il faut l'améliorer. Une fois que l'invention est apte à être industrialisée (produite en grande quantité), alors l'invention devient une innovation.
Exemple
La première lampe électrique est une invention, elle ne fut pas commercialisée. Quelques années après son invention, une entreprise se basa dessus, l'améliora et la fit produire en grande quantité. Sa nouvelle lampe électrique, alors industrialisée et commercialisée, est une innovation.
Types d'innovations
Parfois une innovation concerne un nouvel objet technique complet. Parfois, une innovation concerne une partie d'un objet technique.
Exemple
Dans un smartphone, quand un nouveau modèle de batterie, plus puissant ou plus léger est créé et utilisé, on peut dire que c'est une innovation. Le smartphone dans son ensemble n'a pas changé, mais une partie du smartphone a bien été améliorée.
De l'idée de base d'un objet technique, jusqu'à sa fin de vie, il va passer par plusieurs phases. Ces phases, mises bout-à-bout, forment le cycle de vie de l'objet technique. En cas de recyclage à la fin de la vie de l'objet, un nouveau cycle peut commencer :
Étapes de développement
La faisabilité (2) consiste à s'assurer qu'il est possible de créer un objet technique à partir d'une idée (1) de départ. Si l'objet semble faisable, on peut débuter sa conception (3), c'est-à-dire la réalisation des plans et maquettes de l'objet.
Production et commercialisation
À la fin de la conception, on obtient un prototype, qui est la version finale de l'objet : on peut alors débuter l'industrialisation (4). L'industrialisation consiste à préparer les usines, les matières premières et les travailleurs qui permettront de produire l'objet. Ensuite, on peut lancer la production (5) de l'objet, et le fabriquer en grande quantité et rapidement. Enfin, on démarre la commercialisation (6) de l'objet, qui est acheté par des utilisateurs.
Fin de vie
L'objet connaîtra ensuite une phase d'utilisation (7), éventuellement de réparation (8), et terminera son cycle de vie par un recyclage (9) de ses matériaux. Ces matériaux pourront ensuite être utilisés pour créer d'autres objets techniques.
Impacts environnementaux
À chaque phase de son cycle de vie, un objet technique peut produire des impacts environnementaux, comme la pollution de l'environnement, l'émission de gaz à effet de serre ou l'épuisement des ressources.
Émission de gaz à effet de serre
Durant la plupart des phases du cycle de vie, l'objet doit être transporté d'un point à un autre. Cela nécessite la consommation de carburant, et donc l'émission de gaz à effet de serre qui réchauffent la planète.
La production nécessite parfois beaucoup d'énergie, ce qui peut aussi émettre des gaz à effet de serre, si cette énergie est issue du pétrole, du gaz ou du charbon.
Pour contrôler cet impact, il faut limiter les transports et utiliser des énergies propres.
Épuisement des ressources
La création d'un objet technique nécessite des matières premières (aluminium, acier, plastique, etc.) et de l'énergie. Or, les matériaux présents sur Terre sont limités. La production non raisonnée d'objets peut donc entraîner l'épuisement des ressources naturelles en matériaux et en énergie de la planète.
Pour contrôler cet impact, il faut rendre les objets qu'on conçoit les plus recyclables possibles, et il faut concevoir des objets qui nécessitent peu de matériaux et d'énergie pour être fabriqués.
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